CN102797976A - 泥浆输送集散控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泥浆输送系统，特别是一种安装在海洋三用工作船及多用途工作船上的泥浆输送集散控制系统。所述系统包括：泥浆储存系统，运输系统，清洗系统，污水处理系统，PLC控制系统。其中，所述泥浆存储系统由安装于船尾底部的两组4个泥浆舱组成。运输系统包括进出料管系，输送泵系和扫线管路。清洗系统包括清洗管路，通过清洗管路连接的洗舱机，清洗泵，污水泵，清水箱压力传感器、出口压力表、止回阀。PLC控制系统包括计算机，控制柜。该系统自动化程度高，操作人员劳动强度低。运行过程中设有多重安全保护措施，运行安全。

Description

泥浆输送集散控制系统

技术领域：

本发明涉及一种泥浆输送系统，特别是一种安装在海洋三用工作船及多用途工作船上的泥浆输送集散控制系统。

背景技术：

随着社会进步，石油资源和天然气资源的海上勘探技术的进步，开发力度也不断加大。海上钻井技术逐步发展完善，对海上钻井平台配套设施的要求也越加严格。海上钻井作业必要材料之一就是钻井泥浆，这种泥浆具有粘度高，比重大的特点，且成本较高。目前供应主要依靠船舶从陆地上向海上钻井平台上运输。在现有的泥浆输送系统中，管路上的阀门控制基本由人工手动操作，各种机械设备也都是分散控制。操作人员劳动强度较大，对设备内部监控不够精确，难以应付突发情况，存在安全隐患。

发明内容：

本发明所解决的技术问题是，提供一种结构合理，自动化程度高，通过检测元件监控泥浆输送和清洗系统。并可通过计算机PLC远程控制及控制箱及距离操作控制实现全部电机的开启和停止、故障状态下急停。设有多重保护机制，安全可靠的泥浆输送集散控制系统。

为实现上述技术问题，本发明包括以下组成部分：泥浆储存系统，运输系统，清洗系统，污水处理系统，PLC控制系统。

其中，所述泥浆存储系统由安装于船尾底部的两组4个泥浆舱组成，搅拌机设置在泥浆舱内。洗舱机与雷达料位计设置在泥浆舱中。

所述运输系统包括进出料管系，输送泵系和扫线管路。进出料管系包括进出料管路及管路上的连接件和阀体。其中，船体左舷、右舷中部和尾部各设有两组物料输送接口，包括尾部进出料阀，中部进出料阀及快速接头，进料阀设置于泥浆舱进料管路上，出料阀设置于泥浆舱出料管路上。每组出料管路上均设有空气阀。

所述输送泵系包括输送泵及相应阀体。输送泵采用电动卧式单螺杆输送泵。输送泵入口端管路上安装有真空压力表，出口端管路上安装有压力传感器，压力表，止回阀。

所述清洗系统包括清洗管路，通过清洗管路连接的洗舱机，清洗泵，污水泵，清水箱压力传感器、出口压力表、止回阀。清洗泵出口管口上设有清洗泵出口阀、安全阀。清洗泵入口管路上设有入口压力表，清洗泵入口阀。测温元件及料位计安装于清水箱内。

所述PLC控制系统包括计算机，控制柜。控制柜与各检测元件及电机相连。计算机与各系统与控制柜相连。

所述清洗泵为立式离心泵。

所述污水泵为卧式电动偏心单螺杆泵。

本发明具有的积极效果是：泥浆舱分为左右两个输送单元，在船体左舷，右舷中部和尾部各有两组物料输送接口，可实现在船体中部或尾部同步向两组舱内输入物料。整个系统控制主要通过计算机PLC远程控制及控制箱近距离操作控制，自动化程度高，操作人员劳动强度低。整个系统运行过程中设有多重安全保护措施，泥浆输送泵，污水泵均设有干运转，超压停机安全保护措施。搅拌机设有过热，漏水，及底料位停机等保护措施。清洗泵设有压力过高停泵的安全措施。保障安全。

附图说明

图1为泥浆输送集散控制系统系统结构图

图中1  尾部进出料阀      2  中部进出料阀        3  快速接头

    4  进料阀            5  洗舱机              6  雷达料位计

    7  泥浆舱            8  搅拌机              9  出料阀

    10 空气阀            11 输送泵出口阀        12 压力传感器

    13 压力表            14 止回阀              15 输送泵

    16 真空压力表        17 输送泵入口阀        18 隔离阀

    19 压力传感器        20 出口压力表          21 止回阀

    22 清洗泵出口阀      23 安全阀              24 清洗泵

    25 入口压力表        26 清洗泵入口阀        27 清水箱

    28 测温元件          29 料位计              30 污水箱

    31 污水泵            32 计算机              33 控制柜

具体实施方式：

如图1所示，本发明所述的泥浆输送集散控制系统系统包括：泥浆储存系统，运输系统，清洗系统，污水处理系统，PLC控制系统。

由于两组泥浆舱结构相同，图1对其中一组中一个进行标示。相应管系及泵系在图1中均标示一组。

其中，所述泥浆储存系统由安装于船尾底部的两组4个泥浆舱组成，搅拌机8设置在泥浆舱7内。洗舱机5与雷达料位计6设置在泥浆舱7中。

所述运输系统包括进出料管系，输送泵系和扫线管路。进出料管系包括进出料管路及管路上的连接件和阀体。其中，船体左舷、右舷中部和尾部各设有两组物料输送接口，包括尾部进出料阀1，中部进出料阀2及快速接头3，进料阀4设置于泥浆舱7进料管路上，出料阀9设置于泥浆舱7出料管路上。每组出料管路上均设有空气阀10。

输送泵系包括输送泵15及相应阀体。输送泵15采用电动卧式单螺杆输送泵。其主要工作部件由定子和转子组成。转子是一个具有大导程，大齿高和小螺纹内径的螺杆，而定子是一个具有双头螺线的弹性衬套，相互配合的转子和定子形成了互不相通的密封腔当转子在定子内转动时，密封空腔沿轴向由泵的吸入端向排出端方向运动，介质在空腔内连续地由吸入端输向排出端。输送泵15入口端管路上安装有真空压力表16，出口端管路上安装有压力传感器12，压力表13，止回阀14。

两台泥浆泵之间通过管路连接有隔离阀18。

清洗系统包括清洗管路，通过清洗管路连接的洗舱机5，清洗泵24，清水箱27，污水箱30，污水泵31，压力传感器19、出口压力表20、止回阀21。清洗泵24出口管口上设有清洗泵出口阀22、安全阀23。清洗泵入口管路上设有入口压力表25，清洗泵入口阀26。测温元件28及料位计29安装于清水箱27内。

PLC控制系统包括计算机32，控制柜33。控制柜与各检测元件及电机相连。计算机32与各系统及控制柜33相连。

所述清洗泵24为立式离心泵。

所述污水泵31为卧式电动偏心单螺杆泵。

当需要向海上钻井平台输送钻井泥浆时，首先将泥浆通过船体左舷、右舷中部和尾部的两组物料输送接口输送到泥浆舱7内，此时可根据要求选择在船体中部或尾部同时向两组舱内输入泥浆或选择其中之一输入泥浆。在接受泥浆过程中，雷达料位计6监控泥浆舱7内液位高单独变化，到达高位时，可向控制柜33发出信号，结束泥浆输入。同时，搅拌机8对泥浆舱7内的钻井泥浆进行连续搅拌，防止钻井泥浆沉淀。当管线运输不流畅是，空气阀10开启，用压缩空气进行助吹。当工作船到达海上钻井平台后，将输送泵15与海上钻井平台接收管路连接，并打开相应阀门，启动输送泵15，是泥浆舱7内的钻井泥浆输出。在输出过程中，雷达液位计6监控泥浆液位高度变化，在低料位向控制柜33发出信号，实现低料位停机。在输出过程中，压力传感器12实时监测输送泵15的压力信号，并传送至控制柜33，当检测到输送泵15超压时，在控制柜33及计算机32控制下停止输送泵15的运行，防止泵出现损坏。

泥浆输送完毕后，清洗系统对输送系统及泥浆舱7进行清洗作业。将清洗箱27内清水加热至55-80摄氏度，启动清洗泵24，经加热后清水经过清洗管路通过洗舱机5喷射在泥浆舱7内，打开相应阀门将清洗热水提供到输送系统中，对输送管路，各阀门，输送泵15进行清洗。

清洗完毕后，启动污水泵31并打开相应阀门，泥浆舱7内污水通过清洗管路进入污水箱30内。待船靠岸再将污水输送到岸上然后进行处理。

Claims (2)

1.一种泥浆输送集散控制系统，其特征在于：所述泥浆输送集散控制系统包括：泥浆储存系统，运输系统，清洗系统，污水处理系统，PLC控制系统；

其中，所述泥浆存储系统由安装于船尾底部的两个4个泥浆舱组成，搅拌机设置在泥浆舱内，洗舱机与雷达料位计设置在泥浆舱中；

所述运输系统包括进出料管系，输送泵系和扫线管路；进出料管系包括进出料管路及管路上的连接件和阀体，其中，船体左舷、右舷中部和尾部各设有两组物料输送接口，包括尾部进出料阀，中部进出料阀及快速接头，进料阀设置于泥浆舱进料管路上，出料阀设置于泥浆舱出料管路上，每组出料管路上均设有空气阀；

所述输送泵系包括输送泵及相应阀体，输送泵采用电动卧式单螺杆输送泵，输送泵入口端管路上安装有真空压力表，出口端管路上安装有压力传感器，压力表，止回阀；两台泥浆泵之间通过管路连接有隔离阀；

所述清洗系统包括清洗管路，通过清洗管路连接的洗舱机、清洗泵、清水箱、污水箱、污水泵、压力传感器、出口压力表、止回阀；清洗泵出口管口上设有清洗泵出口阀、安全阀；清洗泵入口管路上设有入口压力表、清洗泵入口阀；测温元件及料位计安装于清水箱内；

所述PLC控制系统包括计算机，控制柜，控制柜与各检测元件及电机相连，计算机与各系统与控制柜相连。

2.根据权力要求1所述的泥浆输送集散控制系统，其特征在于：所述清洗泵为立式离心泵，所述污水泵为卧式电动偏心单螺杆泵。

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